Химмотология

8.3. Пластик сурков мойларини тайёрлашда ишлатиладиган тўлдирувчилар (антифракцион қўшимчалар)
Тўлдирувчилар ёки антифракцион қўшимчалар – қаттиқ юқори дисперс моддалар ҳисобланиб, дисперс муҳитда эримайдиган ва пластик сурков мойлар учун қуюқлантирувчилар сифатида мўлжалланган заррачалар ўлчамларидан анча катта заррачалар билан эркин фазани ҳосил қиладиган қаттиқ юқори даражали дисперс моддалардир. Тўлдирувчилар учун ишлаб чиқаришнинг барча ҳарорат диапазонларида пластик сурков мойларида қўллашни аниқлайдиган хоссаларини асосий кўрсаткичи бу унинг дисперслиги ҳисобланади. Тўлдирувчиларни сурков мойлари структурасига инерт ва минимал таьсир этиш кучи учун, улар пластик сурков мойи таркибига 3-10% концентрацияларда, баъзида эса 25-30% массагача қўшилади.
Қўшимчаларнинг умумий функционал ишлатилиши тўлдирувчилар (қаттиқ эримайдиган қўшимчалар) ҳаракати қўндирмаларга нисбатан солиштирилганда ўзига хос принципиал фарқлари мавжуд: 1) ишқаланадиган юзаларнинг хоссаларининг таъсири таркибига боғлиқ эмаслиги (ёки қисман боғлиқлиги); 2) юзанинг хоссаларининг юзага чиқишининг катта тезлиги (қўндирмаларнинг чегара қатламини шаклланиши юклама ва ҳароратнинг аниқлашга керак бўладиган вақтга боғлиқ); 3) таъсир этиш эффектини пластик сурков мойларининг таркибига боғлиқлигини камлиги.
Пластик сурков мойларга юқори ҳимоялаш қобилиятига эга бўлган, таркиби ва келиб чиқиши турлича бўлган тўлдирувчилар киритилади, Тўлдирувчиларни сурков мойлари таркибига қўшиш турли мақсадларни ўз ичига олади: мойлаш ва ҳимоялаш қобилиятини яхшилаш, электрик ва герметизациялаш хоссаларини яхшилаш ва хоказолардан иборат. Баъзи холларда, тўлдирувчилар, қиммат ва камёб бўлган пластик сурков мойларини иқтисод қилиш мақсадида, агар маҳсулот сифати ўзгаришига салбий таъсир этмаган ҳолларда қўшилади. Тўлдирувчилар пластик сурков мойларининг мустаҳкамлигини ошириб, ишқаланишларда уларнинг ёйилиб кетишини олдини олади, юқори ҳароратлардаги чидамлилигини оширади, ишқаланиш коэфицентини камайтириб, ёпишқоқлик даражасини кўпайтиради, шу билан бирга ҳимоялаш хусусиятини яхшилайди. Тўлдирувчилар қўшилган пластик сурков мойларининнг хоссалари, тўлдирувчи ва пластик сурков мойларининг компонентларининг бир-бири билан таъсирланиш ҳарактерига ҳам боғлиқдир. Бунда энг аввало, тўлдирувчининг пластик сурков мойларига киритиш усули, заррачалариинг ўлчами, концентрацияси ва уларнинг табиати муҳим рол ўйнайди.
Тўлдирувчилар таъсирининг самарадорлиги дисперс муҳит ва қуюқлантирувчилар таркибига кирувчи сирт фаол моддалар табиатига ва пластик сурков мойларидаги қўндирмаларнинг концентрациясига ҳамда таркибига боғлиқдир. Айниқса, тўлдирувчининг дисперслиги, концентрацияси, уларнинг модификацияси ва термокимёвий қайта ишланиши асосий кўрсаткичлардан биридир. Мойловчи материаллар олишда тўлдирувчиларни қўлланилиши, уларни турли хилдаги қайта ишлаш йулларини оширади. Булар жумласига, дисперс заррачалар юзасини тозалаш ва фаоллаштириш (модефикациялаш) жараёнлари мисол бўла олади. Буларнинг барчаси тўлдирувчининг таъсир этиш самарадорлигига таъсир кўрсатади.
Тўлдирувчилар сифатида пластик мойлаш материалларида графит, дисульфид молибден, баъзи бир металларнинг сульфидлари ва селенидлари, бор нитриди, қўрғошин йодит, юмшоқ металларнинг кукунлари, уларнинг оксидлари ва бошқа бирикмалари, шулар қаторида алюмосиликатлар (тальк, слюда, вермикулит) ҳам самарали қўлланилади. Тўлдирувчилар мойлаш материалларида 0,01 дан 100 мкм ўлчамли заррали дисперс тизимларини ҳосил қилиб, қуюқлантирувчилардан фарқли улароқ улар кам қуюлтириш хусусиятига эга. Ҳозирги вақтда MоS₂ нинг бир-биридан таркибидаги қўшимчалар, кул, намлик, сув ажралиб чиқиш реакцияси ва бошқа хусусиятлари билан фарқ қиладиган (ДМ-1, ДМ-2, ДМ-3, ДИ-4) ва графитнинг (ГС-1, ГС-2, ГС-3, ГС-4 ва П) каби бир неча маркалари ишлаб чиқарилади.
Қаттиқ кукунсимон антифракцион тўлдирувчиларнинг сифат кўрсаткичлари билан бир қаторда, уларнинг қуйидаги келтирилган мойлаш хусусиятлари ҳам муҳим ҳисобланади:

1. 
   маҳсулотнинг тозалик даражаси (98,5-99,5%) ва таркибида абразив
   қўшимчалар умуман бўлмаслиги;
   
2. 
   заррачаларнинг дисперслик даражаси ва тор фракцион таркиби;
   
3. 
   кимёвий, гидролитик ва термик барқарорлиги;
   
4. 
   металл юзаларидаги адгезияси ва дисперсион муҳит билан яхши киришимлиги.
   

Графит ва дисульфид молибденнинг турли хилдаги мойловчи материалларда уларнинг таъсир этиш самарадорлиги солиштирилганда, уларда ўхшашлик билан бирга фарқловчи ҳусусиятларни ҳам кузатиш мумкин. Юқорида айтиб ўтилгандек, дисульфид молибден маълум бир шароитда осон оксидланади, графит эса анчагина оксидланиш таъсирига инертдир. Улар бир-биридан зарралари устида ҳосил бўладиган оксидлар миқдори ва таркиби билан фарқ қилади. Тўлдирувчилар билан сурков мойларини фракцион ва ҳимояловчи ҳарактеристикалари таққосланганда, уларда қаттиқ қўшимчаларнинг келиб чиқишини, солиштирма юзасини, кислоталигини ва дисперслигини ҳисобга олиш зарур.
Умуман олганда кимёвий фаоллар гуруҳида бўлмаган тўлдирувчилар мойловчиларнинг хажмий хоссаларига кам таъсир кўрсатади. Улар асосан юзадаги хоссаларни (мойлаш, герметизациялаш ва ҳимоялаш) ҳамда оксидланишга қарши мустаҳкамлигини ва бошқа эксплутацион кўрсатгичларини назорат қилади.
Тўлдирувчиларнинг таъсири унинг табиати, дисперслиги ва концентрацияси билан аниқланади, бундан ташқари мойловчиларнинг таркиби ва технологияларига ҳам боғлиқ. Кўпгина тўлдирувчилар инерт ёки паст дисперслик даражаси туфайли қуюқлантирувчининг структура ҳосил қилиш жараёнига кам таъсир қилади.
Ҳар хил ҳаракатларга инерт ҳисобланган тўлдирувчилар ҳам фаол тўлдирувчилар каби мойловчиларнинг ташқи таъсирларига чидамлилигини ўзгартиради, яъни: уларнинг механик бузилишидан сўнг, таксотроп қайта тикланишини қийинлаштиради, мойловчиларнинг термик барқарорлигини оширади. Мойловчиларнинг таркибига тўлдирувчиларни киритиш усулини ўзгартириш уларнинг таъсирини кучайтиради ёки сусайтиради. Тўлдирувчиларни мусбат таъсирига - термопишиқликни камайиши, айниқса унга мойиллашган кальцийли ва силикагельли комплекслар киради.
Тўлдирувчиларни қўндирмалардан фарқди ўлароқ мойловчилар структурасини ҳосил бўлиш босқичларининг асосан охиргисига таъсир қилади, яъни тизимнинг контактли таъсирлантиради. Тўлдирувчилар учун қўндирмаларда каби структура ва реологик хоссаларига таъсир этадиган аниқ концентрацион самарадорлик мавжуд эмас.
Тўлдирувчиларнинг сурков мойларилардаги асосий функциялари - бу уларнинг эскиришини ва емирилишини олдини олишдир. Чунки машина ва механизмлар эксплуатациясида юқори юклама, тезлик ва кенг ҳароратли диапазонларда чидамлилик катта аҳамиятга эга. Тўлдирувчиларнинг таъсир этиш самарадорлиги, мойловчиларни экстремал шароитларда қўллаганда аниқ бўлади (ҳарорат ва тезликнинг юқорилиги, агрессив муҳитлар билан таъсири ва х.к. лар) ёки оддий шароитдаги эксплутацияда триботехник хоссаларини кўрсаткичлари паст бўлган мойловчилардир.
Дисульфид молибден ва графитнинг дисперслигини ошириш, кальцийли пластик сурков мойларини мустаҳкамлик хоссаларини яхшилайди, бу эса MоS₂ дисульфид молибденли пластик сурков мойларида кўпроқ кузатилади.
Тўлдирувчини концентрациясини ортиши, мойловчи плёнкани мустаҳкамлигини оширади. Аммо юқори дисперсли дисульфид молибденни концентрациясини ўзгартириши, мойловчиларни эскирмаслик хусусиятига, тўлдирувчиларга қараганда кам таъсир этади, катта заррачали тўлдирувчилар мавжуд пластик сурков мойларида ҳарорат ортганда мустаҳкамлик ва емирилмаслик хоссаларини кўрсатгичлари барқарорлашади, таркибида тўлдирувчиси бўлмаган сурков мойларида эса ҳарорат ортиши билан бу хоссаларни тезда ёмонлашиши кузатилади. Мойловчиларни турли тадқиқот текширувларида, уларни хоссаларини яхшилаш учун, тўлдирувчининг минимал миқдори 2-3% ташкил қилади, яъни бу кўрсаткич мойларга (ёки бошқа суюқликларда) қараганда 2-2,5 марта кўп.
Шундай қилиб, тўлдирувчиларни, айниқса MoS₂ ни мойловчиларга киритилиши, ёпишқоқлик жараёнини оширади, мойловчи плёнкани
мустаҳкамлигини кучайтиради, ишқаланувчи юзаларни емирилишини камайтиради. Тўлдирувчиларнинг таъсирини мойловчиларда юқори таъсирли кучланишларда, катта тезликларда ва юқори ҳароратларда аниқ кузатиш мумкин. Улар сурков мойларини ёмон шароитларда эксплуатация қилишда емирилмаслик хоссаларини барқарорлашувига ёрдам беради. Уларнинг самарадорлиги тўлдирувчиларнинг табиати, таркибига, уларнинг зарраларини катталиги ва мойловчиларнинг концентрациясига жуда боғлиқдир.
Мойлаш материалларини тезда эскирмаслик ва емирилмаслик каби хусусиятларини яхшилаш учун, уларни таркибига бир вақтда ўзида тўлдирувчилар (таркиби, зарраларнинг ўлчами ва мақбул концентрациялари) ва сирт фаол моддаларни (агар улар етарлича самара бермаса) киритиш керак. Дисульфид молибден ёки графит каби антифрицион қўшимчаларнинг катта самараси шундаки, уларни олтингугурт ва хлор кам эрийдиган ейилишга қарши қўндирмалар билан солиштирганда, улардан фарқи, ҳам паст, ҳам юқори ҳароратларда самардорлиги сақланади.
Антифракцион мойловчиларнинг ассортименти ва тўлдирувчиларни аҳамияти катта бўлиб, уларни 20 дан ортиқ номланишлари мавжуд. Дисульфид молибденни ШРСУ-4, ФИОЛ-2М ва 2У, аэрол мойловчилар таркибида бўлади. Долотол ВНИИШ-232 ва 242, лимол ва бошқа мойловчилар сериялари, ДТ-1, НК-50, графитол, арматол-238 ва бошқалар.
Мойловчи материалларнинг триботехник хоссаларини яхшилашда қўушимчалар сифатига кўп ҳолларда юмшоқ металлар ва улар бирикмаларини кукуни фойдаланилади. Қалай, мис, рух, қўрғошин, темир (уларнинг қуйилмалари) ларнинг юқори дисперсли кукунларини сурков мойлари киритилганда, ишқаланиш кучи анча камаяди, емирилиш юкламаси эса ортади ва пўлат юзаларнинг қопланиши кузатилади (Р-серияли резбали мойловчиларда, 01-02 свинцолда). Қаттиқ юзада ҳосил бўладиган юмшоқ металнинг плёнкаси, юкламани кенг диапазонида ишқаланиш коэффиценти кам бўлади. Металл кукунларининг кичик концентраяларида (1-3%) ҳосил бўлган қопланиш қаватининг анча тез эскириши кузатилади. Кукунларнинг дисперслиги (10-100мкм) пластик сурков мойларининг мойлаш кўрсаткичларига кам таъсир кўрсатади.
Тўлдирувчилар мойловчиларнинг коррозия ва ҳимоялаш хоссаларига таъсир қилади. Масалан, графит ва дисульфит молибденни қўлланилиши, мойловчи материалларда кўпинча металли буюмларни коррозияли емирилишини келтириб чиқаради. Кўп ҳолларда тўлдирувчиси мавжуд бўлган сурков мойларида металлар коррозияси намлик юқори бўлганда кузатилади. Нам атмосферада мойловчидаги дисульфид молибден уларнинг кислоталигини оширади.
Тўлдирувчиларнинг асосий функцияларидан бири бу мойловчиларнинг герметизиялаш хусусиятини орттиришдир. Зичлаштирувчи сурков мойларида тўлдирувчиларнинг мавжудлиги, муҳит босимида тор тирқишлардан чиқишини олдини олади. Тўлдирувчилар - зичлаштирувчи сурков мойларининг турли агрессив муҳитларга мустаҳкамлигини ҳам оширади, коллоид барқарорлигини яхшилайди ва турли ҳароратларга чидамлилигини оширади. Бу эса зичлаштирувчи пластик сурков мойларини янада юқори ҳароратларда уларнинг хоссаларини сақлаган холда ишлатишга қулай бўлади. Зичлаштирувчи пластик сурков мойларига тўлдирувчиларнинг таъсири турлича кўринишда бўлади. Резбали мойловчилар таркибидаги тўлдирувчилар мойлаш ва қуюқлантириш материалларини функциясини бажаради. Резбали материалларни мойловчиларда тўлдирувчиларни концентрацияси юқори ва 60-70% гача етиши мумкин. Маҳкамловчи арматурани қўллаганда, нафақат затворни юқори босимда герметиклигини таъминлаш керак, балки иш циклларини минимал куч билан тез бажарилишига эришиш лозим. Бу эса муҳит босим остида турган затворли қурилмани очилиши учун керак бўладиган, айланувчи момент катталигига боғлиқдир.
Зичлаштирувчи сурков мойлари тўлдирувчиларнинг аралашмаси: металларнинг кукунлари (мис, рух, қўрғошин ва ҳ.к.) графит, слюда ёки дисульфид молибден билан биргаликда кенг қўлланилади. Мойловчиларнинг ўзи асосан тўлдирувчиларнинг композициясини ташувчи функциясини бажаради. Тўлдирувчиларнинг концентрацияси баъзида 50-60% ни ташкил этади.
Зичлаштирувчи пластик сурков мойларига турли табиатдаги тўлдирувчини қўндирмалар билан киритилиши орқали яхши герметизирловчи юқори мойлаш ҳусусиятига эга, оксидланишга барқарор ва вақт ўтиши билан хоссаларини минимал ўзгартирадиган сурков мойларини олиш мумкин. Тўлдирувчи ва прсадкаларнинг мақбул нисбати пластик сурков мойларини қўллаш диапазонини кенгайтиради, уларнинг асосий эксплутацион хоссаларини доимийлигини таъминлайди.
Хулоса қилиб шуни айтиш керакки, пластик сурков мойларини эксплутацион хоссаларини яхшилаш мақсадида уларнинг таркибига турли миқдорларда қўшимча композициялар киритилади. Қўндирмаларда (айниқса юқори концентрацияларда) эксплутацион хоссаларини яхшиланиши билан бирга юқори фаол моддаларнинг кўп миқдорда борлиги учун кўпинча пластик сурков мойларини кучли зичланиши кузатилади.
Пластик сурков мойларида турли таркибли ва турли миқдордаги тўлдирувчилар қўлланилади (ДТ-1, ФИОЛ-2У, ШРУС-4, ЛЗ-162 ва бошқалар). Слюдага дисульфид молибденни қўшилиши, зичлаштирувчи сурков мойларини мойлаш хусусиятларини яхшилайди. Пластик сурков мойларини реологик хоссаларини бошқариш ва улардаги мойлаш хоссаларини яхшилаш мақсадида, уларнинг таркибига органик ва ноорганик тўлдирувчи ёки бўлмаса аморф ва кристалл тузилишдаги полимерларни композициялари киритилади. Функционал таъсирга кўра кўпрок, самара берувчи таъсирни тўлдирувчи ва қўндирмаларни сурков мойларида биргаликда қўллашда эришилади. Мақбул даражада қўндирма ва тўлдирувчиларнинг бўлгани (таркиби, концентрацияси, қўшимчаларни қўшиш технологияси) пластик сурков мойларини мойлаш хоссасини анча яхшилашга олиб келади. Бундай композицияларни таъсир этиш самарси қўшимчаларнинг бир-бири билан ва мойловчи компонентларни, ташқаридан тушиб қолган ёки йиғилиб қолган маҳсулот таъсирланиш даражасига боғлиқ бўлиб (дисперсион оксидланиш маҳсулотлари ва х.к.), ишқаланадиган юзаларнинг таъсирлашуви ҳам бунда катта аҳамиятга эга. Бунинг барчаси сурков мойларида киритиладиган қўндирма ва тўлдирувчиларнинг мақбул меёри ва киритиш самарадорлиги, барча эксплутацион хоссаларини ва мойлаш хусусиятларини оширади (долотол, свинцол-02, ШРСУ-4, ФИОЛ-2У ва бошқа сериядаги сурков мойлари).
Пластик сурков мойларининг ассортименти, таркибининг асосий сифатлари, ишлатилиш соҳаси ва уларни танлаш принциплари ҳамда улардан фойдаланишнинг хусусиятлари ҳақида махсус адабиётлар орқали танишиш мумкин.
Пластик сурков мойларининг ишлатилиши бўйича классификацияси қуйидаги гуруҳ турларига бўлинади: антифрикцион, консервацион ва зичлаштирувчи.
Пластик сурков мойларининг таркибини ва хоссаларини ўрганиш қуйидаги хулосаларга олиб келади:
1. Нефть мойлари асосидаги пластик сурков мойларининг таркибига сунъий компонентларни киритиш пластик сурков мойларининг сирт ва ҳажмий ҳарактеристикаларини яхшилайди.
2. Синергизмдан фойдаланиб, қўндирма таркибидаги функционал гуруҳларнинг миқдорини камайтириш ва натижада сурков мойларини
эксплуатация хоссаларини яхшилаш мумкин.
3. Суньий моддалар таъсирида пластик сурков мойларининг асосий
эксплуатация, хоссаларининг барқарорлиги таъминланади.
4. Пластик сурков мойларининг реологик хоссаларини яхшилаш учун
қуюқлаштирувчи модданинг концентрациясини 1-2%га камайтириш мумкин. Совунли пластик сурков мойларини тайёрлашда термомеханик ишлов бериш ҳароратини 10-150°С камайтириш, бунинг натижасида бу унинг таркиби ва технологик хоссаларига ижобий таъсир этиш мукин. Пластик сурков мойларининг юқоридаги хоссаларини яхшилаш, уларни ишлаб чиқариш хажмини камайтиришга, ишлаш қобилиятини оширишга, пластик сурков мойларининг маркаларини умумлаштиришга ва қатор экологик муаммоларни ижобий хал этиш имконини беради.
Зичлаштирувчи ёки тирқиш ва ёриқларни ишончли герметизацияси учун белгиланган пластик сурков мойлари машина ва механизмларнинг ҳаракатланмайдиган узелларини ишқаланишда емирилишдан ҳимоя қилиш учун қўлланилади. Улар техника турли соҳаларида вакуумли асбоб-ускуналарда, маҳкамловчи арматураларда, резбали бирикмаларни мойлашда ва шунга ўхшаш бошқа соҳаларда кенг ишлатилади. Зичлаштирувчи пластик сурков мойларининг асосий истеъмолчиси - нефть ва газ саноати ҳисобланади. Бу ерда уларни задвижка - маҳкамловчи арматураларни меъёрда ишлашини таъминлашда, пукакли кранларда, нефть ва газ қазиб олишда трубаларни ўрнатиш, йиғиш ва ечишни енгиллаштиришда ҳамда бошқа бир қанча мақсадларда кенг қўлланилади.
Зичлаштирувчи пластик сурков мойларининг Давлат стандартлари ва ишлаб чиқарувчи корхоналардаги номланиши бўйича рўйхати 18-жадвалда келтирилган.
Ушбу келтирилган жадвалдан кўриниб турибдики, зичлаштирувчи пластик сурков мойлари Россияда жойлашган корхоналарда ишлаб чиқарилади. (18-жадвал):